Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Теплопроводность высокотемпературных сверхпроводников Прядун, Владимир Васильевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Прядун, Владимир Васильевич. Теплопроводность высокотемпературных сверхпроводников : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.04.09.- Москва, 1994.- 20 с.

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Открытие сверхпроводимости в диапазоне ЗОК Беднорцем и Мюллером [I], а также синтез сверхпроводника YBa'2Cu307-S с Тс~ЭОК группой Чу [2] всколыхнуло весь научный мир. Впервые человечестсво получило соединение с температурой сверхпроводящего перехода выше точки кипения жидкого азота.

С теоретической точки зрения теплопроводность заключает в себе важную информацию о носителях заряда, фононах и процессах рассеяния между ними. В высокотемпературных сверхпроводниках такая информация особенно ценна из-за того, что традиционные гальваномагнитные характеристики, такие как, проводимость, эффект Холла и термоЭДС равны нулю в значительном температурном диапазоне вплоть до Тс. Следовательно, их возможности ограничены областью нормального состояния. Теплопроводность же не имеет подобных ограничений и из нее можно получать сведения о транспортных свойствах ВТСП в широком температурном диапазоне.

. Изучение теплопроводности таких соединений, кроме глубокого теоретического интереса, очень важно и с практической точки зрения.' Величина и температурная зависимость теплопроводности - определяющие параметры во многих приборах, например, чувствительность радиационных детекторов, таких как болометры, очень сильно зависит от теплопроводности их тонкого сверхпроводящего элемента.

К началу настоящей работы было опубликовано несколько статей, посвященных экспериментальному -исследованию теплопроводности ВТСП, причем практически все они были выполнены на керамических образцах типа (РЗМ)ва2Сиз07-8« Лишь несколько работ посвящено соединению La2-xSrxCu304-S. данные по теплопроводности ВТСП на основе Bt и ті отсутствовали, и имелось только два сообщения (в тезисах конференций) о теплопроводности монокристаллического YB»2Cu30x при температурах ниже гелиевой.

Наибольшее внимание при исследовании теплопроводности

* привлекает поведение к(Т) в окрестности температуры

сверхпроводящего перехода, где наблюдается гзлом на

зависимости к(Т) и возрастание теплопроводности при понижении Т ниже Тс [3,4; 5]. Такой характер зависимости к(Т), как правило, объясняется уменьшением рассеяния фононов на электронах, образовавших при Т<Тс сверхпроводящий конденсат. Вместе с тем, в ряде работ было показано [6], что в керамических образцах YBa2Cu307-8 ниже Тс имеется фононный максимум, который затрудняет однозначную интерпретацию такого поведения теплопроводности. Таким образом, для разрешения тех проблем, с которыми столкнулись при исследовании теплофизических свойств ВТСП, необходимо: во-первых, изучить температурные зависимости теплопроводности новых структурных типов ВТСП и провести детальные исследования температурных зависимостей теплопроводности у высококачественных монокристаллических соединений ВТСП.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ состояла в экспериментальном исследовании
транспортных свойств ВТСП соединений RBa2Cu307-S ,(R=Y или
редкоземельный элемент) в сверхпроводящей и диэлектрической
фазах, а также соединений ' Tl28a2C*2cu30x и

Bi2(c»0. 5SrO. 5)зс.и20х-

Для этого . была . создана оригинальная методика, позволяющая на образцах малых размеров (0.1*1*3 мм3), что важно при исследовании монокристаллов ВТСП) проводить следующие измерения:

а) температурные зависимости коэффициента теплопроводности
к(т) в области температур. 5+I40K и в магнитных полях, до
3. 5Тл;

б) температурные зависимости удельного сопротивления s(l)
при температурах 5+ЗООК:

в) температурные зависимости коэффициента термоЭДС s(t) в
температурном диапазоне 5+I40K.

При необходимости также проводились измерения магнитного момента образцов на базе вибрационного магнитометра PARC-I53, позволяющего измерять температурные и полевые зависимости магнитного момента при Т=4.2+300К в магнитных полях (н6кЭ).

Проведенные эксперименты преследовали цель решения следующих основных задач

  1. Изучение электронного и фононного вкладов в теплопроводность, механизмов рассеяния.

  2. Объяснение поведения теплопроводности при Т<ТС.

  3. Изучение влияния флуктуационных явлений в области Тс на транспортные свойства.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ заключается в той, что в ней . впервые:

  1. Измерена температурная зависимость теплопроводности соединения Т12Ва2С*2Сизох в диапазоне температур 5+I60K.

  2. Проведены измерения транспортных свойств и магнитного момента двухфазного керамического образца BJ-Sr-Cu-о с фазами 2-2-2-3 (ТС~П5К) и фазой 2-2-1-2 (Тс~в5К), которые позволили установить связь между появлением сверхпроводимости и возрастанием теплопроводности при понижении температуры.

  3. Изучено влияние магнитного поля на теплопроводность керамического соединения YBa2Cu307-S-

  4. Измерена температурная зависимость теплопроводности монокристаллического сверхпроводящего соединения ТтВа2Сиз07 и несверхпроводящего GdBa2Cu306 в плоскости а-Ь в диапазоне 5+I20K.

  5. Обнаружено аномальное поведение теплопроводности монокристаллических соединений Bl2Sr2CaCu20x в плоскости а-Ь при Т>ТС.

  6. В рамках простой кинетической теории рассчитана температурная зависимость длины свободного пробега фононов для соединения 7mB»2Cu307-

  7. Предложено объяснение аномальному . . поведению теплопроводности выше температуры сверхпроводящего- перехода соединения B»2Sr2CaCu20x.

I. Полученные в диссертационной работе результаты

способствуют дальнейшему развитию представления о

%транспортных свойствах BTCIL В частности о степени

взаимодействия между электронной и фононной подсистемами, и'

таким образом, представляют собой еще один вклад в понимание

природы высокотемпературной.сверхпроводимости.

2. Разработанный метод одновременного измерения трех

кинетических параметров (теплопроводность, проводимость и

термоЭДС) с одних и тех же контактов для образцов малых

размеров позволяет получать надежные экспериментальные

данные.

Основные результаты диссертационной работы

докладывались на:

- Международной конференции h^s-htsc і і, Стэнфорд, США,
1989.

2-ой Всесоюзной конференции по высокотемпературной сверхпроводимости, Киев, 1990;

XXVI Всесоюзном совещании по физике низких температур, Донецк, июнь 1990;

3-ём Всесоюзном совещании по высокотемпературной сверхпроводимости, Харьков, апрель. 1991.

По результатам диссертации опубликовано 10 печатных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ